2024年4月12日发(作者：后海)
计算机操作系统简介
1、操作系统的功能
1．CPU管理
CPU是整个计算机系统中的核心硬件资源。它的性能和使用情况对整个计算机系统的性能
有关键的影响。CPU是较为昂贵的资源，它的速度一般比其他硬件设备的工作速度要快得
多，其他设备的正常运行往往也离不开CPU。因此，有效地管理CPU，充分利用CPU资
源也是操作系统最重要的管理任务。
在多道程序的环境中，CPU分配的主要对象是进程（或线程），操作系统通过选择一个合
适的进程占有CPU来实现对CPU的管理，因此，对CPU的管理归根结底就是对进程的管
理。操作系统有关进程方面的管理任务很多，主要有进程调度、进程控制、进程同步与互斥、
进程通信、死锁的检测与处理等。
2．存储管理
存储器可以说是一种最重要的系统资源，存储器对作业的重要程度就如同土地对于人类。一
个作业要在CPU上运行，它的代码和数据就要全部或部分地驻在内存中。操作系统也要占
据相当大的内存空间。在多道程序系统中，并发运行的程序都要占有自己的内存空间，因此
内存空间总是一种紧张的系统资源。存储管理的任务是对要运行的作业分配内存空间，当一
个作业运行结束时要收回其所占用的内存空间。为了使并发运行的作业相互之间不受干涉，
不能有意或无意地存取自己作业空间之外的存储区，从而干扰、破坏其他作业的运行，操作
系统要对每一个作业的内存空间和系统内存空间实施保护。
在现代的计算机系统中，并发运行的作业越来越多，单个作业也越来越大。尽管近年来计算
机中的内存也在不断扩大，但是有限的内存还是不能满足系统中增长更快的并发作业对内存
的需求。为了解决这个问题，让更多的作业在系统中并发运行，操作系统使用虚拟存储管理
技术可向作业提供大于实际物理内存的存储空间。运行作业的一部分代码和数据可先装入内
存，另一部分则驻在外存，当作业到达某个运行阶段需要访问这部分程序空间时，再将它们
从外存调入内存。运行作业在内存部分和在外存部分的交换还要涉及地址变换技术。
3．设备管理
计算机系统的外围设备种类繁多、控制复杂、价格昂贵，相对CPU来说，运转速度又比较
慢，如何提高CPU和设备的并行性，充分利用各种设备资源，便于用户和程序对设备的操
作和控制，长期以来一直是操作系统要解决的主要任务。
计算机设备大致可分为字符块设备和字符设备两大类型。主机与字符块设备之间每次传输一
个"块"大小的数据，块大小一般为512字节、1024字节、2048字节或4096字节等。主要
的块设备有硬盘、软盘、磁带和光盘等。主机与字符设备之间每次传输一个字节，常见的字
符设备是终端、屏幕、打印机、绘图仪、串行口、并行口和通信口等。
为了提高CPU与设备运行的并行程度，CPU与设备进行数据传输时一般经过通道、控制器
和中断进行。时钟是一种较为特殊的I/O设备，一般也把它归为字符设备。
设备管理的主要任务有设备的分配和回收、设备的控制和信息传输即设备驱动。由于系统要
支持众多的各种各样的设备，而且各类设备的控制和信息传输操作差别极大，因此设备管理
方面的系统代码在操作系统核心中占有相当大的部分。一般与各种设备密切相关的代码是由
设备制造商或专门的软件生产商编制，以可装卸的形式植入操作系统的内核。
设备管理还涉及以下两个部分。
① 虚拟设备管理，将一些独占的物理设备改造成共享的逻辑设备，以提高设备使用率和程
序执行速度，也可将一台物理设备虚拟成多台同类逻辑设备。
② 缓冲管理，管理设备与CPU交换信息时所用到的缓冲，以解决CPU与I/O设备速度不
匹配问题。
4．文件管理
文件是计算机中信息的主要存放形式，也是用户存放在计算机中最重要的资源或财富。文件
管理的主要目的是将文件长期、有组织、有条理地存放在系统之中，并向用户和程序提供方
便的建立、打开、关闭、撤销等存取接口，便于用户共享文件。文件管理的主要功能有文件
存储空间的分配和回收、目录管理、文件的存取操作与控制、文件的安全与维护、文件逻辑
地址与物理地址的映像、文件系统的安装、拆除和检查等。
5．用户接口
配置操作系统的很重要的目的就是为了方便用户使用计算机。操作系统内核通过系统调用向
应用程序提供了很友好的接口，方便用户程序对文件和目录的操作，申请和释放内存，对各
类设备进行I/O操作，以及对进程进行控制。此外，操作系统还提供了命令级的接口，向用
户提供了几百条程序命令，使用户方便地与系统交互。这些程序有的通过系统调用或系统调
用的组合完成更为复杂的功能，有的不必与系统的核心交互，它们都极大地丰富了操作系统
的软件宝库，方便交互用户操作文件和设备，以及控制作业运行。
为了便于系统的维护、管理和便于用户利用命令界面自动地完成复杂的作业以及运行和控制
任务，操作系统一般都提供作业运行控制或命令程序接口，典型的是UNIX的Shell程序。
由于命令程序的基本执行单位是命令，故其一条语句所能完成的工作比若干条普通高级语言
语句强得多。一些系统的自举过程主要是由命令程序完成的，这样也便于系统管理员通过修
改这些程序来裁剪自己的系统配置。超级用户能利用命令文件自动地完成系统维护工作，普
通用户也能利用命令文件进行软件设计与编制或进行大型软件系统的原型设计。
近年来图形用户界面发展得很快，如X Window、Windows 3.x、Windows NT、Windows 98、
Windows 2000/XP/2003等，这种以图形和菜单作为主要的显示界面以及鼠标作为主要的输
入方式受到了广大计算机用户的欢迎，并对计算机的普及起到了关键性的作用。
e操作系统基本介绍
Netware是NOVELL公司推出的网络操作系统。Netware最重要的特征是基于基
本模块设计思想的开放式系统结构。Netware是一个开放的网络服务器平台,可以方便地对
其进行扩充。 Netware系统对不同的工作平台(如D0S、0S/2、Macintosh等),不同的网络
协议环境如TCP/IP以及各种工作站操作系统提供了一致的服务。该系统 内可以增加自选
的扩充服务(如替补备份、数据库、电子邮件以及记账等),这些服务可以取自Netware本身,
也可取自第三方开发者。
NetWare网络操作系统 NetWare
NetWare NetWare网络操作系统 Novell在NetWare的名称下提供许多不同的网络操
作系统，从简单和廉价的NetWare Lite到NetWare 4．x，NetWare 4．x是专门为企业级
网络设计的操作系统。下面简要地介绍这些操作系统产品系列。NetWare 3．x和NetWare
4．x产品的总体特征将进一步介绍。
2024年4月12日发(作者：后海)
计算机操作系统简介
1、操作系统的功能
1．CPU管理
CPU是整个计算机系统中的核心硬件资源。它的性能和使用情况对整个计算机系统的性能
有关键的影响。CPU是较为昂贵的资源，它的速度一般比其他硬件设备的工作速度要快得
多，其他设备的正常运行往往也离不开CPU。因此，有效地管理CPU，充分利用CPU资
源也是操作系统最重要的管理任务。
在多道程序的环境中，CPU分配的主要对象是进程（或线程），操作系统通过选择一个合
适的进程占有CPU来实现对CPU的管理，因此，对CPU的管理归根结底就是对进程的管
理。操作系统有关进程方面的管理任务很多，主要有进程调度、进程控制、进程同步与互斥、
进程通信、死锁的检测与处理等。
2．存储管理
存储器可以说是一种最重要的系统资源，存储器对作业的重要程度就如同土地对于人类。一
个作业要在CPU上运行，它的代码和数据就要全部或部分地驻在内存中。操作系统也要占
据相当大的内存空间。在多道程序系统中，并发运行的程序都要占有自己的内存空间，因此
内存空间总是一种紧张的系统资源。存储管理的任务是对要运行的作业分配内存空间，当一
个作业运行结束时要收回其所占用的内存空间。为了使并发运行的作业相互之间不受干涉，
不能有意或无意地存取自己作业空间之外的存储区，从而干扰、破坏其他作业的运行，操作
系统要对每一个作业的内存空间和系统内存空间实施保护。
在现代的计算机系统中，并发运行的作业越来越多，单个作业也越来越大。尽管近年来计算
机中的内存也在不断扩大，但是有限的内存还是不能满足系统中增长更快的并发作业对内存
的需求。为了解决这个问题，让更多的作业在系统中并发运行，操作系统使用虚拟存储管理
技术可向作业提供大于实际物理内存的存储空间。运行作业的一部分代码和数据可先装入内
存，另一部分则驻在外存，当作业到达某个运行阶段需要访问这部分程序空间时，再将它们
从外存调入内存。运行作业在内存部分和在外存部分的交换还要涉及地址变换技术。
3．设备管理
计算机系统的外围设备种类繁多、控制复杂、价格昂贵，相对CPU来说，运转速度又比较
慢，如何提高CPU和设备的并行性，充分利用各种设备资源，便于用户和程序对设备的操
作和控制，长期以来一直是操作系统要解决的主要任务。
计算机设备大致可分为字符块设备和字符设备两大类型。主机与字符块设备之间每次传输一
个"块"大小的数据，块大小一般为512字节、1024字节、2048字节或4096字节等。主要
的块设备有硬盘、软盘、磁带和光盘等。主机与字符设备之间每次传输一个字节，常见的字
符设备是终端、屏幕、打印机、绘图仪、串行口、并行口和通信口等。
为了提高CPU与设备运行的并行程度，CPU与设备进行数据传输时一般经过通道、控制器
和中断进行。时钟是一种较为特殊的I/O设备，一般也把它归为字符设备。
设备管理的主要任务有设备的分配和回收、设备的控制和信息传输即设备驱动。由于系统要
支持众多的各种各样的设备，而且各类设备的控制和信息传输操作差别极大，因此设备管理
方面的系统代码在操作系统核心中占有相当大的部分。一般与各种设备密切相关的代码是由
设备制造商或专门的软件生产商编制，以可装卸的形式植入操作系统的内核。
设备管理还涉及以下两个部分。
① 虚拟设备管理，将一些独占的物理设备改造成共享的逻辑设备，以提高设备使用率和程
序执行速度，也可将一台物理设备虚拟成多台同类逻辑设备。
② 缓冲管理，管理设备与CPU交换信息时所用到的缓冲，以解决CPU与I/O设备速度不
匹配问题。
4．文件管理
文件是计算机中信息的主要存放形式，也是用户存放在计算机中最重要的资源或财富。文件
管理的主要目的是将文件长期、有组织、有条理地存放在系统之中，并向用户和程序提供方
便的建立、打开、关闭、撤销等存取接口，便于用户共享文件。文件管理的主要功能有文件
存储空间的分配和回收、目录管理、文件的存取操作与控制、文件的安全与维护、文件逻辑
地址与物理地址的映像、文件系统的安装、拆除和检查等。
5．用户接口
配置操作系统的很重要的目的就是为了方便用户使用计算机。操作系统内核通过系统调用向
应用程序提供了很友好的接口，方便用户程序对文件和目录的操作，申请和释放内存，对各
类设备进行I/O操作，以及对进程进行控制。此外，操作系统还提供了命令级的接口，向用
户提供了几百条程序命令，使用户方便地与系统交互。这些程序有的通过系统调用或系统调
用的组合完成更为复杂的功能，有的不必与系统的核心交互，它们都极大地丰富了操作系统
的软件宝库，方便交互用户操作文件和设备，以及控制作业运行。
为了便于系统的维护、管理和便于用户利用命令界面自动地完成复杂的作业以及运行和控制
任务，操作系统一般都提供作业运行控制或命令程序接口，典型的是UNIX的Shell程序。
由于命令程序的基本执行单位是命令，故其一条语句所能完成的工作比若干条普通高级语言
语句强得多。一些系统的自举过程主要是由命令程序完成的，这样也便于系统管理员通过修
改这些程序来裁剪自己的系统配置。超级用户能利用命令文件自动地完成系统维护工作，普
通用户也能利用命令文件进行软件设计与编制或进行大型软件系统的原型设计。
近年来图形用户界面发展得很快，如X Window、Windows 3.x、Windows NT、Windows 98、
Windows 2000/XP/2003等，这种以图形和菜单作为主要的显示界面以及鼠标作为主要的输
入方式受到了广大计算机用户的欢迎，并对计算机的普及起到了关键性的作用。
e操作系统基本介绍
Netware是NOVELL公司推出的网络操作系统。Netware最重要的特征是基于基
本模块设计思想的开放式系统结构。Netware是一个开放的网络服务器平台,可以方便地对
其进行扩充。 Netware系统对不同的工作平台(如D0S、0S/2、Macintosh等),不同的网络
协议环境如TCP/IP以及各种工作站操作系统提供了一致的服务。该系统 内可以增加自选
的扩充服务(如替补备份、数据库、电子邮件以及记账等),这些服务可以取自Netware本身,
也可取自第三方开发者。
NetWare网络操作系统 NetWare
NetWare NetWare网络操作系统 Novell在NetWare的名称下提供许多不同的网络操
作系统，从简单和廉价的NetWare Lite到NetWare 4．x，NetWare 4．x是专门为企业级
网络设计的操作系统。下面简要地介绍这些操作系统产品系列。NetWare 3．x和NetWare
4．x产品的总体特征将进一步介绍。